வலுவான ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளை வடிவமைத்தல்: ஒரு உலகளாவிய வழிகாட்டி

ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் (ESS) உலகளாவிய ஆற்றல் துறையில் பெருகிய முறையில் முக்கியத்துவம் வாய்ந்து வருகின்றன. அவை புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களை ஒருங்கிணைக்கவும், கிரிட் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தவும், ஆற்றல் செலவுகளைக் குறைக்கவும், மின்வெட்டுகளின் போது காப்பு சக்தியை வழங்கவும் உதவுகின்றன. இந்த விரிவான வழிகாட்டி, உலகளவில் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு வலுவான மற்றும் பயனுள்ள ESS-ஐ வடிவமைப்பதில் உள்ள முக்கியக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய அம்சங்களை ஆராய்கிறது.

1. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் அடிப்படைகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

ஒரு ESS என்பது ஒரு நேரத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றலை பின்னர் பயன்படுத்துவதற்காக சேமிக்கும் ஒரு அமைப்பாகும். இது பல்வேறு தொழில்நுட்பங்களை உள்ளடக்கியது, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த குணாதிசயங்களையும் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கான பொருத்தத்தையும் கொண்டுள்ளது. ஒரு ESS-இன் அடிப்படை கூறுகள் பொதுவாக பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கும்:

• ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பம்: பேட்டரிகள், ஃப்ளைவீல்கள் அல்லது அழுத்தப்பட்ட காற்று ஆற்றல் சேமிப்பு (CAES) போன்ற ஆற்றலை சேமிப்பதற்குப் பொறுப்பான முக்கிய கூறு.
• சக்தி மாற்று அமைப்பு (PCS): சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்திலிருந்து DC சக்தியை கிரிட் இணைப்பு அல்லது AC சுமைகளுக்கு AC சக்தியாக மாற்றுகிறது, மற்றும் சார்ஜ் செய்வதற்கு நேர்மாறாக மாற்றுகிறது.
• ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்பு (EMS): ஒரு கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு, இது ESS க்குள் ஆற்றல் ஓட்டத்தை கண்காணித்து நிர்வகிக்கிறது, செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.
• சமநிலை ஆலை (BOP): சுவிட்ச்கியர், மின்மாற்றிகள், குளிரூட்டும் அமைப்புகள் மற்றும் பாதுகாப்பு உபகரணங்கள் போன்ற ESS செயல்பாட்டிற்குத் தேவையான அனைத்து பிற கூறுகளையும் உள்ளடக்கியது.

1.1 பொதுவான ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்கள்

ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் தேர்வு ஆற்றல் திறன், சக்தி மதிப்பீடு, பதிலளிக்கும் நேரம், சுழற்சி ஆயுள், செயல்திறன், செலவு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் போன்ற காரணிகளைப் பொறுத்தது.

• லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள்: அவற்றின் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, வேகமான பதிலளிப்பு நேரம் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் நீண்ட சுழற்சி ஆயுள் காரணமாக மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பம். குடியிருப்பு முதல் கிரிட்-அளவு வரையிலான பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. உதாரணமாக, தெற்கு ஆஸ்திரேலியாவில், ஹார்ன்ஸ்டேல் பவர் ரிசர்வ் (டெஸ்லா பேட்டரி) கிரிட் நிலைப்படுத்தல் சேவைகளை வழங்க லித்தியம்-அயன் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.
• லெட்-அசிட் பேட்டரிகள்: ஒரு முதிர்ந்த மற்றும் செலவு குறைந்த தொழில்நுட்பம், ஆனால் லித்தியம்-அயனுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் குறுகிய சுழற்சி ஆயுள் கொண்டது. காப்பு சக்தி மற்றும் தடையில்லா மின்சாரம் (UPS) ஆகியவற்றிற்கு அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• ஃப்ளோ பேட்டரிகள்: அதிக அளவிடுதல் மற்றும் நீண்ட சுழற்சி ஆயுளை வழங்குகின்றன, இதனால் அவை நீண்ட கால சேமிப்பு தேவைப்படும் கிரிட்-அளவு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன. வெனடியம் ரெடாக்ஸ் ஃப்ளோ பேட்டரிகள் (VRFBs) ஒரு பொதுவான வகையாகும். உதாரணமாக, சுமிடோமோ எலக்ட்ரிக் இண்டஸ்ட்ரீஸ் ஜப்பான் மற்றும் பிற நாடுகளில் VRFB அமைப்புகளை நிறுவியுள்ளது.
• சோடியம்-அயன் பேட்டரிகள்: லித்தியம்-அயனுக்கு ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய மாற்றாக உருவாகி வருகிறது, இது குறைந்த செலவு மற்றும் அதிக பாதுகாப்பை வழங்கக்கூடும். ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு உலகளவில் நடந்து வருகிறது.
• ஃப்ளைவீல்கள்: சுழலும் நிறையில் இயக்க ஆற்றலாக ஆற்றலை சேமிக்கிறது. மிக வேகமான பதிலளிப்பு நேரங்களையும் அதிக சக்தி அடர்த்தியையும் வழங்குகின்றன, இதனால் அவை அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு மற்றும் மின் தர பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.
• அழுத்தப்பட்ட காற்று ஆற்றல் சேமிப்பு (CAES): காற்றை அழுத்துவதன் மூலம் ஆற்றலைச் சேமித்து, தேவைப்படும்போது ஒரு விசையாழியை இயக்க அதை வெளியிடுகிறது. பெரிய அளவிலான, நீண்ட கால சேமிப்புக்கு ஏற்றது.
• பம்ப்டு ஹைட்ரோ சேமிப்பு (PHS): ஆற்றல் சேமிப்பின் மிகவும் முதிர்ந்த மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் வடிவம், வெவ்வேறு உயரங்களில் உள்ள நீர்த்தேக்கங்களுக்கு இடையில் பம்ப் செய்யப்பட்ட நீரைப் பயன்படுத்துகிறது. பெரிய அளவிலான, நீண்ட கால சேமிப்புக்கு ஏற்றது.

2. அமைப்பு தேவைகள் மற்றும் நோக்கங்களை வரையறுத்தல்

வடிவமைப்பு செயல்முறையைத் தொடங்குவதற்கு முன், கணினித் தேவைகள் மற்றும் நோக்கங்களைத் தெளிவாக வரையறுப்பது முக்கியம். இது பின்வரும் காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்வதை உள்ளடக்கியது:

• பயன்பாடு: ESS குடியிருப்பு, வணிக, தொழில்துறை அல்லது கிரிட்-அளவு பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளதா?
• வழங்கப்படும் சேவைகள்: உச்சத் தேவையைக் குறைத்தல், சுமை மாற்றுதல், அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு, மின்னழுத்த ஆதரவு, காப்பு சக்தி அல்லது புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஒருங்கிணைப்பு போன்ற என்ன சேவைகளை ESS வழங்கும்?
• ஆற்றல் மற்றும் சக்தி தேவைகள்: எவ்வளவு ஆற்றல் சேமிக்கப்பட வேண்டும், மற்றும் தேவைப்படும் சக்தி வெளியீடு என்ன?
• வெளியேற்ற காலம்: தேவைப்படும் சக்தி வெளியீட்டில் ESS எவ்வளவு நேரம் சக்தியை வழங்க வேண்டும்?
• சுழற்சி ஆயுள்: ESS-இன் வாழ்நாளில் எத்தனை சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகள் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன?
• சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள்: ESS செயல்படும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலை, ஈரப்பதம் மற்றும் பிற சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் யாவை?
• கிரிட் இணைப்புத் தேவைகள்: குறிப்பிட்ட பகுதியில் உள்ள கிரிட் இணைப்புத் தரநிலைகள் மற்றும் தேவைகள் யாவை?
• வரவு செலவுத் திட்டம்: ESS திட்டத்திற்கு கிடைக்கும் வரவு செலவுத் திட்டம் என்ன?

2.1 எடுத்துக்காட்டு: சூரிய சக்தி சுய நுகர்வுக்கான குடியிருப்பு ESS

சூரிய சக்தி சுய நுகர்வுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு குடியிருப்பு ESS, உள்நாட்டில் உற்பத்தி செய்யப்படும் சூரிய ஆற்றலின் பயன்பாட்டை அதிகரிக்கவும், கிரிட்டை சார்ந்திருப்பதை குறைக்கவும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. கணினித் தேவைகள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்:

• ஆற்றல் திறன்: பகலில் உற்பத்தி செய்யப்படும் அதிகப்படியான சூரிய ஆற்றலை மாலை மற்றும் இரவு நேரங்களில் பயன்படுத்த சேமிக்க போதுமானது. ஒரு வழக்கமான குடியிருப்பு அமைப்பு 5-15 kWh திறன் கொண்டதாக இருக்கலாம்.
• சக்தி மதிப்பீடு: உச்ச தேவையின் போது வீட்டில் உள்ள அத்தியாவசிய சுமைகளை இயக்க போதுமானது. ஒரு வழக்கமான குடியிருப்பு அமைப்பு 3-5 kW சக்தி மதிப்பீட்டைக் கொண்டிருக்கலாம்.
• வெளியேற்ற காலம்: சூரிய உற்பத்தி குறைவாகவோ அல்லது இல்லாதபோதோ மாலை மற்றும் இரவு நேரங்களை ஈடுசெய்யும் அளவுக்கு நீண்டது.
• சுழற்சி ஆயுள்: நீண்ட ஆயுளை உறுதி செய்ய போதுமான அளவு அதிகம், ஏனெனில் கணினி தினசரி சுழற்சி செய்யப்படும்.

3. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்பின் அளவைக் கணக்கிடுதல்

ESS-இன் அளவைக் கணக்கிடுவது ஒரு முக்கியமான படியாகும், இது வரையறுக்கப்பட்ட தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய உகந்த ஆற்றல் திறன் மற்றும் சக்தி மதிப்பீட்டை தீர்மானிப்பதை உள்ளடக்கியது. பல காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:

• சுமை விவரக்குறிப்பு: சேவை செய்யப்படும் சுமையின் வழக்கமான ஆற்றல் நுகர்வு முறை.
• புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தி விவரக்குறிப்பு: சூரியன் அல்லது காற்று போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலத்தின் எதிர்பார்க்கப்படும் ஆற்றல் உற்பத்தி முறை.
• உச்சத் தேவை: சுமையின் அதிகபட்ச சக்தித் தேவை.
• வெளியேற்றத்தின் ஆழம் (DoD): ஒவ்வொரு சுழற்சியின் போதும் வெளியேற்றப்படும் பேட்டரியின் திறன் சதவீதம். அதிக DoD பேட்டரி ஆயுளைக் குறைக்கும்.
• கணினி செயல்திறன்: பேட்டரி, PCS மற்றும் பிற கூறுகள் உட்பட ESS-இன் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன்.

3.1 அளவைக் கணக்கிடும் முறைகள்

ESS-இன் அளவைக் கணக்கிட பல முறைகளைப் பயன்படுத்தலாம், அவற்றுள்:

• கட்டைவிரல் விதி: வழக்கமான சுமை விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் உற்பத்தி முறைகளின் அடிப்படையில் பொதுவான வழிகாட்டுதல்களைப் பயன்படுத்துதல்.
• உருவகப்படுத்துதல் மாதிரியாக்கம்: பல்வேறு சூழ்நிலைகளின் கீழ் ESS-இன் செயல்திறனை உருவகப்படுத்தவும் மற்றும் குறிப்பிட்ட தேவைகளின் அடிப்படையில் அளவை மேம்படுத்தவும் மென்பொருள் கருவிகளைப் பயன்படுத்துதல். எடுத்துக்காட்டுகளில் HOMER Energy, EnergyPLAN மற்றும் MATLAB ஆகியவை அடங்கும்.
• உகந்ததாக்குதல் வழிமுறைகள்: செலவுகளைக் குறைக்கும் அல்லது நன்மைகளை அதிகரிக்கும் உகந்த அளவைத் தீர்மானிக்க கணித உகந்ததாக்குதல் வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துதல்.

3.2 எடுத்துக்காட்டு: உச்சத் தேவையைக் குறைப்பதற்காக ஒரு வணிக ESS-இன் அளவைக் கணக்கிடுதல்

உச்சத் தேவையைக் குறைப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு வணிக ESS, ஒரு கட்டிடத்தின் உச்சத் தேவையைக் குறைப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது, அதன் மூலம் மின்சாரச் செலவுகளைக் குறைக்கிறது. அளவைக் கணக்கிடும் செயல்முறை பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்:

1. கட்டிடத்தின் சுமை விவரக்குறிப்பை பகுப்பாய்வு செய்தல் உச்சத் தேவையையும், உச்சத்தின் கால அளவையும் கண்டறிய.
2. விரும்பிய உச்சத் தேவை குறைப்பைக் கண்டறிதல்.
3. தேவையான ஆற்றல் திறன் மற்றும் சக்தி மதிப்பீட்டைக் கணக்கிடுதல் உச்சத் தேவை குறைப்பு மற்றும் உச்சத்தின் கால அளவின் அடிப்படையில்.
4. DoD மற்றும் கணினி செயல்திறனைக் கருத்தில் கொள்ளுதல் பேட்டரி அதிகமாக டிஸ்சார்ஜ் செய்யப்படாமல் இருப்பதையும், கணினி திறமையாக செயல்படுவதையும் உறுதிசெய்ய.

4. பொருத்தமான தொழில்நுட்பத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது

பொருத்தமான ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் தேர்வு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகள் மற்றும் வெவ்வேறு தொழில்நுட்பங்களின் குணாதிசயங்களைப் பொறுத்தது. போன்ற காரணிகளின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு விருப்பங்களை மதிப்பிடுவதற்கு ஒரு வர்த்தகப் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட வேண்டும்:

• செயல்திறன்: ஆற்றல் அடர்த்தி, சக்தி அடர்த்தி, பதிலளிக்கும் நேரம், செயல்திறன், சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் வெப்பநிலை உணர்திறன்.
• செலவு: மூலதனச் செலவு, இயக்கச் செலவு மற்றும் பராமரிப்புச் செலவு.
• பாதுகாப்பு: தீப்பிடிக்கும் தன்மை, நச்சுத்தன்மை மற்றும் வெப்ப ஓட்டத்தின் ஆபத்து.
• சுற்றுச்சூழல் தாக்கம்: வளங்களின் கிடைக்கும் தன்மை, உற்பத்தி உமிழ்வுகள் மற்றும் ஆயுட்கால முடிவில் அகற்றுதல்.
• அளவிடுதல்: எதிர்கால ஆற்றல் சேமிப்புத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய கணினியை அளவிடும் திறன்.
• முதிர்ச்சி: தொழில்நுட்ப தயார்நிலை நிலை மற்றும் வணிகப் பொருட்களின் கிடைக்கும் தன்மை.

4.1 தொழில்நுட்ப ஒப்பீட்டு அணி

முக்கியத் தேர்வு அளவுகோல்களின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பங்களை ஒப்பிடுவதற்கு ஒரு தொழில்நுட்ப ஒப்பீட்டு அணியைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த அணியில் ஒவ்வொரு தொழில்நுட்பத்தின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளின் விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்க அளவு மற்றும் தரமான தரவுகள் இரண்டும் இருக்க வேண்டும்.

5. சக்தி மாற்று அமைப்பை (PCS) வடிவமைத்தல்

PCS என்பது ESS-இன் ஒரு முக்கியமான கூறு ஆகும், இது சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்திலிருந்து DC சக்தியை கிரிட் இணைப்பு அல்லது AC சுமைகளுக்கு AC சக்தியாக மாற்றுகிறது, மற்றும் சார்ஜ் செய்வதற்கு நேர்மாறாக மாற்றுகிறது. PCS வடிவமைப்பு பின்வரும் காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:

• சக்தி மதிப்பீடு: PCS ஆனது ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் சக்தி மதிப்பீடு மற்றும் சேவை செய்யப்படும் சுமையுடன் பொருந்தும்படி அளவிடப்பட வேண்டும்.
• மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டம்: PCS ஆனது ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பம் மற்றும் கிரிட் அல்லது சுமையின் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட பண்புகளுடன் இணக்கமாக இருக்க வேண்டும்.
• செயல்திறன்: ஆற்றல் இழப்புகளைக் குறைக்க PCS அதிக செயல்திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
• கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு: PCS ஒரு அதிநவீன கட்டுப்பாட்டு அமைப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும், அது AC சக்தியின் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் அதிர்வெண்ணைக் கட்டுப்படுத்த முடியும்.
• கிரிட் இணைப்பு: PCS குறிப்பிட்ட பிராந்தியத்தில் உள்ள கிரிட் இணைப்புத் தரநிலைகள் மற்றும் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்.
• பாதுகாப்பு: ESS-ஐ அதிக மின்னழுத்தம், அதிக மின்னோட்டம் மற்றும் பிற தவறுகளிலிருந்து பாதுகாக்க PCS உள்ளமைக்கப்பட்ட பாதுகாப்பு அம்சங்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

5.1 PCS இடவியல்

பல PCS இடவியல்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன. பொதுவான இடவியல்களில் பின்வருவன அடங்கும்:

• மைய இன்வெர்ட்டர்: முழு ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புக்கும் சேவை செய்யும் ஒரு பெரிய இன்வெர்ட்டர்.
• ஸ்ட்ரிங் இன்வெர்ட்டர்: தனிப்பட்ட பேட்டரி மாட்யூல்களின் சரங்களுடன் இணைக்கப்பட்ட பல சிறிய இன்வெர்ட்டர்கள்.
• மாட்யூல்-நிலை இன்வெர்ட்டர்: ஒவ்வொரு பேட்டரி மாட்யூலிலும் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட இன்வெர்ட்டர்கள்.

6. ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்பை (EMS) உருவாக்குதல்

EMS என்பது ESS-இன் மூளையாகும், இது கணினியில் ஆற்றல் ஓட்டத்தைக் கண்காணிப்பதற்கும் கட்டுப்படுத்துவதற்கும் பொறுப்பாகும். EMS வடிவமைப்பு பின்வரும் காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:

• கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகள்: EMS குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளின் அடிப்படையில் ESS-இன் செயல்திறனை மேம்படுத்தக்கூடிய கட்டுப்பாட்டு வழிமுறைகளை செயல்படுத்த வேண்டும்.
• தரவு கையகப்படுத்தல்: EMS ஆனது ESS-இன் செயல்திறனைக் கண்காணிக்க பல்வேறு சென்சார்கள் மற்றும் மீட்டர்களிடமிருந்து தரவைச் சேகரிக்க வேண்டும்.
• தகவல் தொடர்பு: EMS கிரிட் ஆபரேட்டர் அல்லது கட்டிட மேலாண்மை அமைப்பு போன்ற பிற அமைப்புகளுடன் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும்.
• பாதுகாப்பு: ESS-ஐ சைபர் தாக்குதல்களிலிருந்து பாதுகாக்க EMS வலுவான பாதுகாப்பு அம்சங்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
• தொலைநிலை கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாடு: EMS ஆனது ESS-ஐ தொலைவிலிருந்து கண்காணிக்கவும் கட்டுப்படுத்தவும் அனுமதிக்க வேண்டும்.

6.1 EMS செயல்பாடுகள்

EMS பின்வரும் செயல்பாடுகளைச் செய்ய வேண்டும்:

• சார்ஜ் நிலை (SoC) மதிப்பீடு: பேட்டரியின் SoC-ஐ துல்லியமாக மதிப்பிடுதல்.
• சக்தி கட்டுப்பாடு: பேட்டரியின் சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சக்தியைக் கட்டுப்படுத்துதல்.
• மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட கட்டுப்பாடு: PCS-இன் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துதல்.
• வெப்ப மேலாண்மை: பேட்டரியின் வெப்பநிலையைக் கண்காணித்து கட்டுப்படுத்துதல்.
• தவறு கண்டறிதல் மற்றும் பாதுகாப்பு: ESS-இல் உள்ள தவறுகளைக் கண்டறிந்து பதிலளித்தல்.
• தரவு பதிவு மற்றும் அறிக்கை: ESS-இன் செயல்திறன் குறித்த தரவைப் பதிவுசெய்து அறிக்கைகளை உருவாக்குதல்.

7. பாதுகாப்பு மற்றும் இணக்கத்தை உறுதி செய்தல்

ESS-இன் வடிவமைப்பில் பாதுகாப்பு மிக முக்கியமானது. ESS வடிவமைப்பு பின்வருபவை உட்பட பொருந்தக்கூடிய அனைத்து பாதுகாப்பு தரநிலைகள் மற்றும் விதிமுறைகளுக்கும் இணங்க வேண்டும்:

• IEC 62933: மின் ஆற்றல் சேமிப்பு (EES) அமைப்புகள் – பொதுவான தேவைகள்.
• UL 9540: ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் மற்றும் உபகரணங்கள்.
• உள்ளூர் தீ குறியீடுகள் மற்றும் கட்டிட குறியீடுகள்.

7.1 பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள்

முக்கிய பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள் பின்வருமாறு:

• பேட்டரி பாதுகாப்பு: வலுவான பாதுகாப்பு அம்சங்களைக் கொண்ட பேட்டரிகளைத் தேர்ந்தெடுத்து, வெப்ப ஓட்டத்தைத் தடுக்க பொருத்தமான வெப்ப மேலாண்மை அமைப்புகளைச் செயல்படுத்துதல்.
• தீயணைப்பு: தீ அபாயத்தைக் குறைக்க தீயணைப்பு அமைப்புகளை நிறுவுதல்.
• காற்றோட்டம்: தீப்பற்றக்கூடிய வாயுக்கள் சேர்வதைத் தடுக்க போதுமான காற்றோட்டத்தை வழங்குதல்.
• மின் பாதுகாப்பு: மின்சார அதிர்ச்சிகளைத் தடுக்க சரியான தரையிறக்கம் மற்றும் காப்புகளைச் செயல்படுத்துதல்.
• அவசரகால நிறுத்தம்: அவசரகால பணிநிறுத்தம் நடைமுறைகள் மற்றும் உபகரணங்களை வழங்குதல்.

7.2 உலகளாவிய தரநிலைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறைகள்

வெவ்வேறு நாடுகள் மற்றும் பிராந்தியங்கள் ESS-க்காக தங்கள் சொந்த தரநிலைகள் மற்றும் விதிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்தத் தேவைகளைப் பற்றி அறிந்திருப்பது மற்றும் ESS வடிவமைப்பு அவற்றுடன் இணங்குவதை உறுதி செய்வது முக்கியம். உதாரணமாக:

• ஐரோப்பா: ஐரோப்பிய ஒன்றியம் பேட்டரி பாதுகாப்பு, மறுசுழற்சி மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் குறித்த விதிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளது.
• வட அமெரிக்கா: அமெரிக்கா மற்றும் கனடா ஆகியவை ESS பாதுகாப்பு மற்றும் கிரிட் இணைப்புக்கான தரங்களைக் கொண்டுள்ளன.
• ஆசியா: சீனா, ஜப்பான் மற்றும் தென் கொரியா போன்ற நாடுகள் ESS-க்காக தங்கள் சொந்த தரநிலைகள் மற்றும் விதிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளன.

8. நிறுவுதல் மற்றும் செயல்படுத்துதலுக்கான திட்டமிடல்

ஒரு வெற்றிகரமான ESS திட்டத்திற்கு நிறுவல் மற்றும் ஆணையிடுதலுக்கான சரியான திட்டமிடல் அவசியம். இதில் அடங்குவன:

• தளத் தேர்வு: இடம், அணுகல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் போன்ற காரணிகளைக் கருத்தில் கொண்டு, ESS-க்கு பொருத்தமான இடத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது.
• அனுமதி பெறுதல்: உள்ளூர் அதிகாரிகளிடமிருந்து தேவையான அனைத்து அனுமதிகளையும் ஒப்புதல்களையும் பெறுதல்.
• நிறுவுதல்: சரியான நிறுவல் நடைமுறைகளைப் பின்பற்றுதல் மற்றும் தகுதிவாய்ந்த ஒப்பந்தக்காரர்களைப் பயன்படுத்துதல்.
• செயல்படுத்துதல்: ESS-ஐ செயல்பாட்டிற்கு கொண்டு வருவதற்கு முன் அதன் செயல்திறனைச் சோதித்து சரிபார்த்தல்.
• பயிற்சி: ESS-ஐ இயக்கும் மற்றும் பராமரிக்கும் பணியாளர்களுக்கு பயிற்சி அளித்தல்.

8.1 நிறுவலுக்கான சிறந்த நடைமுறைகள்

நிறுவலுக்கான சிறந்த நடைமுறைகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

• உற்பத்தியாளரின் வழிமுறைகளைப் பின்பற்றுதல்.
• அளவீடு செய்யப்பட்ட கருவிகள் மற்றும் உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துதல்.
• அனைத்து நிறுவல் படிகளையும் ஆவணப்படுத்துதல்.
• முழுமையான ஆய்வுகளைச் செய்தல்.

9. செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு

ESS-இன் நீண்டகால செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த வழக்கமான செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு அவசியம். இதில் அடங்குவன:

• கண்காணித்தல்: ESS-இன் செயல்திறனை தொடர்ந்து கண்காணித்தல்.
• தடுப்பு பராமரிப்பு: சுத்தம் செய்தல், ஆய்வு செய்தல் மற்றும் சோதனை செய்தல் போன்ற வழக்கமான பராமரிப்புப் பணிகளைச் செய்தல்.
• சரிசெய்யும் பராமரிப்பு: பழுதடைந்த கூறுகளை சரிசெய்தல் அல்லது மாற்றுதல்.
• தரவு பகுப்பாய்வு: சாத்தியமான சிக்கல்களைக் கண்டறிந்து செயல்பாட்டை மேம்படுத்த ESS-இன் செயல்திறன் குறித்த தரவை பகுப்பாய்வு செய்தல்.

9.1 பராமரிப்பு அட்டவணை

உற்பத்தியாளரின் பரிந்துரைகள் மற்றும் ESS-இன் குறிப்பிட்ட இயக்க நிலைமைகளின் அடிப்படையில் ஒரு பராமரிப்பு அட்டவணை உருவாக்கப்பட வேண்டும். இந்த அட்டவணையில் வழக்கமான பணிகள் மற்றும் விரிவான ஆய்வுகள் இரண்டும் இருக்க வேண்டும்.

10. செலவுப் பகுப்பாய்வு மற்றும் பொருளாதார நம்பகத்தன்மை

ஒரு ESS திட்டத்தின் பொருளாதார நம்பகத்தன்மையை தீர்மானிக்க ஒரு முழுமையான செலவு பகுப்பாய்வு அவசியம். இந்த பகுப்பாய்வு பின்வரும் செலவுகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:

• மூலதனச் செலவுகள்: பேட்டரி, PCS, EMS மற்றும் பேலன்ஸ் ஆஃப் பிளாண்ட் உள்ளிட்ட ESS-இன் ஆரம்பச் செலவு.
• நிறுவல் செலவுகள்: ESS-ஐ நிறுவுவதற்கான செலவு.
• இயக்கச் செலவுகள்: மின்சார நுகர்வு மற்றும் பராமரிப்பு உட்பட ESS-ஐ இயக்குவதற்கான செலவு.
• பராமரிப்புச் செலவுகள்: ESS-ஐ பராமரிப்பதற்கான செலவு.
• மாற்றுச் செலவுகள்: பேட்டரி அல்லது பிற கூறுகளை மாற்றுவதற்கான செலவு.

ESS-இன் நன்மைகளும் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டும், அவை:

• ஆற்றல் செலவு சேமிப்பு: உச்சத் தேவையைக் குறைத்தல், சுமை மாற்றுதல் மற்றும் குறைந்த தேவை கட்டணங்கள் ஆகியவற்றிலிருந்து சேமிப்பு.
• வருவாய் உருவாக்கம்: அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு மற்றும் மின்னழுத்த ஆதரவு போன்ற கிரிட் சேவைகளை வழங்குவதன் மூலம் கிடைக்கும் வருவாய்.
• காப்பு சக்தி: மின்வெட்டுகளின் போது காப்பு சக்தியை வழங்குவதன் மதிப்பு.
• புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஒருங்கிணைப்பு: புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களின் ஒருங்கிணைப்பை செயல்படுத்துவதன் மதிப்பு.

10.1 பொருளாதார அளவீடுகள்

ESS திட்டங்களை மதிப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான பொருளாதார அளவீடுகள் பின்வருமாறு:

• நிகர தற்போதைய மதிப்பு (NPV): அனைத்து எதிர்கால பணப் புழக்கங்களின் தற்போதைய மதிப்பு, ஆரம்ப முதலீட்டைக் கழித்து.
• உள் வருவாய் விகிதம் (IRR): NPV பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக இருக்கும் தள்ளுபடி விகிதம்.
• திரும்பப் பெறும் காலம்: ஒட்டுமொத்த பணப்புழக்கங்கள் ஆரம்ப முதலீட்டிற்கு சமமாக ஆக எடுக்கும் நேரம்.
• ஆற்றல் சேமிப்பின் சமன்படுத்தப்பட்ட செலவு (LCOS): ESS-இன் வாழ்நாளில் ஆற்றலைச் சேமிப்பதற்கான செலவு.

11. ஆற்றல் சேமிப்பில் எதிர்காலப் போக்குகள்

ஆற்றல் சேமிப்புத் தொழில் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது, புதிய தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் பயன்பாடுகள் தொடர்ந்து வெளிவருகின்றன. சில முக்கியப் போக்குகள் பின்வருமாறு:

• குறையும் பேட்டரி செலவுகள்: பேட்டரி செலவுகள் வேகமாக குறைந்து வருகின்றன, இது ESS-ஐ பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமாக்குகிறது.
• பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றங்கள்: அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, நீண்ட சுழற்சி ஆயுள் மற்றும் மேம்பட்ட பாதுகாப்புடன் புதிய பேட்டரி தொழில்நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன.
• அதிகரித்த கிரிட் ஒருங்கிணைப்பு: கிரிட் நிலைப்படுத்தல் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஒருங்கிணைப்பில் ESS பெருகிய முறையில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.
• புதிய பயன்பாடுகளின் தோற்றம்: மின்சார வாகன சார்ஜிங் மற்றும் மைக்ரோகிரிட்கள் போன்ற ESS-க்கான புதிய பயன்பாடுகள் உருவாகி வருகின்றன.
• புதிய வணிக மாதிரிகளின் வளர்ச்சி: ஒரு சேவையாக ஆற்றல் சேமிப்பு போன்ற ESS-க்கான புதிய வணிக மாதிரிகள் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன.

12. முடிவுரை

வலுவான மற்றும் பயனுள்ள ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளை வடிவமைப்பதற்கு தொழில்நுட்பத் தேர்வு, அளவு, பாதுகாப்பு மற்றும் பொருளாதாரம் உள்ளிட்ட பல்வேறு காரணிகளைக் கவனமாகக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். இந்த வழிகாட்டியில் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ள வழிகாட்டுதல்களைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், பொறியாளர்கள் மற்றும் திட்ட உருவாக்குநர்கள் தங்கள் பயன்பாடுகளின் குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் மற்றும் மிகவும் நிலையான ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கு பங்களிக்கும் ESS-ஐ வடிவமைக்க முடியும். தூய்மையான மற்றும் மீள்தன்மையுள்ள ஆற்றல் அமைப்புக்கு மாறுவதற்கு ESS-இன் உலகளாவிய வரிசைப்படுத்தல் அவசியம், மேலும் இந்த இலக்கை அடைய ESS வடிவமைப்புக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம்.